🌿 Distickstoffmonoxid (N2O) im Abgas aus Kanälen und Schornsteinen — Probenahme, Probenaufbereitung und NDIR-Analysator, Referenzverfahren für wiederkehrende Messungen und AMS-Kalibrierung, PN-EN ISO 21258

Umwelt PN-EN ISO 21258

Übersicht

WAS DIE NORM BESCHREIBT. Wir haben eine Leseprobe von ISO 21258:2010 (erste Ausgabe) — vom Inhaltsverzeichnis bis 6.2.8 (Seite 7 von 32); PN-EN ISO 21258:2010 übernimmt den Text unverändert (IDT). Anwendungsbereich (Abschnitt 1): ein Verfahren zur Probenahme, Probenaufbereitung und Bestimmung von Distickstoffmonoxid (N2O) im Abgas, das aus Kanälen und Schornsteinen in die Atmosphäre gelangt, mit nichtdispersiver Infrarotspektrometrie (NDIR), einschließlich des Probenahme- und Aufbereitungssystems. Es ist ein Referenzverfahren für wiederkehrende Messungen sowie für Kalibrierung, Justierung oder Kontrolle fest installierter automatischer Messeinrichtungen; erprobt wurde es an einer Klärschlammverbrennungsanlage mit N2O-Konzentrationen bis etwa 200 mg/m³. Einleitung der Norm: N2O ist ein Treibhausgas mit einem Treibhauspotenzial, das 310-mal so groß ist wie das von CO2; erhöhte Emissionen treten bei der Verbrennung stickstoffhaltiger Brennstoffe unter 900 °C und bei der NOx-Minderung mit SNCR, besonders mit Harnstoff, auf; die Emissionen stationärer Quellen wurden früher durch ein Artefakt der Stichprobenahme überschätzt; N2O fällt unter das EU-Emissionshandelssystem, neben CO2 und Methan.

MESSSYSTEM (Abschnitte 5–6 der Leseprobe). Ein repräsentatives Abgasvolumen wird über eine festgelegte Zeit mit kontrolliertem Volumenstrom entnommen, der Staub vor der Aufbereitung durch Filtration entfernt, und die Probe gelangt zu einem kontinuierlichen NDIR-Analysator; die Norm nennt Verfahrenskenngrößen des Analysators mit Mindestanforderungen, die Messunsicherheit des Verfahrens und Anforderungen an die Qualitätssicherung. Sonde — korrosionsbeständiger Werkstoff (z. B. Edelstahl), beheizt, bei sehr heißen Gasen mit Luft- oder Wassermantel gekühlt, aber nicht unter den Säuretaupunkt. Vorfilter — Keramik oder Sintermetall mit 10 µm Porengröße, beheizt über den Wasser- oder Säuretaupunkt. Probenleitung — PTFE, PFA oder Edelstahl, 15 °C über dem Taupunkt kondensierbarer Stoffe gehalten. Ein Kühler oder Permeationstrockner trennt den Wasserdampf ab; vorgeschlagen wird eine Kühltemperatur von 2–5 °C; Kühler und Probenbehandlung sollen verhindern, dass N2O aus im Kondensat gelöstem NO2 und SO2 entsteht. Gasdichte Pumpe (Membran-, Metallbalg-, Ejektorpumpe), Nachfilter, der Partikel über 1 µm zurückhält (PTFE oder Borosilikatglas), Durchflussregler und -messer sowie — bei Bedarf — ein Konverter: ein Rohr mit Oxidationskatalysator, der CO zu CO2 oxidiert, um den Einfluss dieses Störstoffs zu verringern. Das Prüfgas für einen Punkt des Messbereichs wird meist bei etwa 80 % des Skalenendwerts gewählt; die erweiterte Messunsicherheit wird mit dem Erweiterungsfaktor k = 2 (95 %) berechnet.

STATUS (Stand der Karte am 29.09.2026). Die Karte PN-EN ISO 21258:2010 (englische Fassung) hat keinen Vermerk „Zurückgezogen" — die Norm ist GÜLTIG: veröffentlicht am 09-11-2010, 35 Seiten, Preisgruppe Q, Sektor Gesundheit, Umwelt und Medizin, KT 280 Luftqualität, ICS 13.040.40, „Übernimmt: EN ISO 21258:2010 [IDT], ISO 21258:2010 [IDT]"; eine polnische Fassung zeigt die PKN-Suche nicht. ISO 21258:2010 wurde 2022 überprüft und bestätigt (ISO-Seite der Norm, gelesen am 29.09.2026). Das Feld „Anwendungsbereich" der Karte sagt, das Verfahren sei „für N2O-Konzentrationen von 0 mg/m3 bis 400 mg/m3 validiert" — dieser Satz steht nicht in Abschnitt 1 des Textes, der von einer Erprobung bis etwa 200 mg/m³ spricht; woher die Karte 400 mg/m³ nimmt, zeigt die Leseprobe nicht.

WIE VIELE LABORATORIEN UND IN WELCHER SCHREIBWEISE (Kopie der Datenbank der Akkreditierungsumfänge, Datenstand bis 17.09.2026, gelesen am 29.09.2026). Alle Schreibweisen der Nummer 21258: 33 Positionen bei 11 Laboratorien. „PN-EN ISO 21258:2010" — AB 409, AB 746, AB 753, AB 782, AB 872, AB 974, AB 994, AB 1066, AB 1624; „PN-EN 21258:2010" (ohne ISO-Glied) — AB 550 und AB 833 in allen Positionen sowie AB 782 in der AMS-Position. Der Reiter „Laboratorien" sucht Schreibweisen, die MIT „PN-EN ISO 21258" BEGINNEN, und zeigt 9 Laboratorien — geprüft mit der Abfrage des Reiters auf dem Produktivserver labcoda.pl am 29.09.2026: 9; AB 550 und AB 833 sind nur unter „PN-EN 21258" zu finden (3, mit AB 782). Aktuelle Umfänge auf den PCA-Seiten (gelesen am 29.09.2026, Ausgaben vom 07.07.2025 bis 22.09.2026): alle Positionen stehen in gültigen Ausgaben, jedes Paar von Bereichsgrenzen aus der Kopie findet sich im aktuellen Dokument und keine Position ist ausgesetzt (Aussetzungsvermerke in den Umfängen von AB 746 und AB 950 betreffen andere Positionen).

GEGENSTAND UND BEREICHE. Abgas — alle 11 Laboratorien (N2O-Konzentration und meist Emission „aus Berechnung"); automatische Messeinrichtungen (AMS) — 10 Laboratorien, alle außer AB 833. Die Technik ist überall NDIR. Konzentrationsbereiche: Untergrenzen von 0,4 mg/m³ (AB 550) und 0,8 mg/m³ (AB 782) über 1 mg/m³ (AB 833, AB 974, AB 1066), 1,4 (AB 872, AB 1624), 1,6 (AB 409) und 2,0 mg/m³ (AB 753, AB 994) bis 4 mg/m³ (AB 746); Obergrenzen von 130 mg/m³ (AB 974) und 150 mg/m³ (AB 409) über 200 (AB 833, AB 1066), 285,0 (AB 1624) und 400 mg/m³ (AB 753, AB 872, AB 994) bis 700 mg/m³ (AB 746), 980 mg/m³ (AB 782) und 3900 mg/m³ (AB 550).

NEBEN DIESER NORM. In derselben Position: PN-ISO 10396:2001 — AB 550. Kalibrierung (QAL2) und jährliche Funktionsprüfung (AST) automatischer Messeinrichtungen nach PN-EN 14181 mit N2O unter den Komponenten haben 10 der 11 Laboratorien (alle außer AB 833) — in dieser Rolle ist die Norm das Referenzverfahren, wie ihr Anwendungsbereich ankündigt. N2O im Abgas ohne diese Norm — Fourier-Transform-Infrarotspektroskopie (FTIR): AB 550 (IB_SP_05_10 vom 24.06.2024, (0,4 – 400) mg/m³, zusammen mit SO2, NO, NO2, NH3, CO, CO2 und CH4), AB 782 (LBŚ-PB-23 Ausgabe 4 vom 13.07.2020, AMS, (1,97 – 3900) mg/m³), AB 950 (Verfahren PB20 Ausgabe 6 vom 13.08.2019, (19,6 – 235) mg/m³) und AB 1207 (NIOSH 3800:2016 mit dem Verfahren PB-05 Ausgabe 2 vom 20.01.2025, Proben von Abgas und Biogas); AB 746 entnimmt N2O nach PB-109/W4 vom 01.06.2026 in einen Tedlar-Beutel und berechnet die Emission. Alle diese Zeilen stehen in den aktuellen PCA-Umfängen ohne Aussetzung (gelesen am 29.09.2026).

WO MAN LEICHT EIN SCHEINBAR RICHTIGES ERGEBNIS ERHÄLT. Drei Stellen aus der Norm selbst: Kondensat — N2O kann aus im Kondensat gelöstem NO2 und SO2 entstehen, deshalb legt die Norm Wert auf Kühler und Probenbehandlung (6.2.4); Kohlenmonoxid — die Norm behandelt CO als Störstoff und sieht einen Konverter vor, der es zu CO2 oxidiert (6.2.8); Temperaturen — die Sonde wird beheizt, um Kondensation in ihrem Inneren zu verhindern, der Vorfilter soll über dem Wasser- oder Säuretaupunkt und die Leitung 15 °C über dem Taupunkt kondensierbarer Stoffe liegen (6.2.1–6.2.3). Die vierte Stelle ist der Bereich: die Norm beschreibt eine Erprobung bis etwa 200 mg/m³, die PKN-Karte spricht von einer Validierung bis 400 mg/m³, und die Bereiche dreier Laboratorien reichen bis 700, 980 und 3900 mg/m³.

WAS WIR NICHT ANGEBEN. Die Leseprobe endet bei 6.2.8, daher nennen wir weder die Anforderungen an den Analysator (6.3), die Zuständigkeiten (6.4), Leistungskriterien und ihre Ermittlung (Abschnitt 7), das Unsicherheitsbudget, das Messverfahren mit Wahl von Messstelle und Messpunkten (Abschnitt 8), die Qualitätskontrolle (Abschnitt 9), die Bewertung im Feld, die Angabe der Ergebnisse und den Bericht (Abschnitte 10–12) noch die Anhänge — darunter den normativen Anhang B (Verfahren zur Ermittlung der Verfahrenskenngrößen bei der allgemeinen Eignungsprüfung).

Prinzip der Methode

Aus dem Kanal oder Schornstein wird kontinuierlich eine repräsentative Gasprobe mit kontrolliertem Volumenstrom entnommen. Den Staub hält ein beheizter Vorfilter (10 µm) zurück, das Gas fließt durch eine beheizte Leitung (15 °C über dem Taupunkt) zu einem Kühler oder Permeationstrockner (vorgeschlagen 2–5 °C), der den Wasserdampf entfernt, dann durch einen Nachfilter (> 1 µm) und einen Durchflussregler zum NDIR-Analysator. Der Analysator misst die Absorption von Infrarotstrahlung durch N2O; bei Bedarf oxidiert ein katalytischer Konverter CO zu CO2, um die Störung zu verringern. Der Analysator wird mit Nullgas und Prüfgas (meist etwa 80 % der Skala) geprüft, das Ergebnis mit erweiterter Messunsicherheit (k = 2) angegeben. Kriterien für die Verfahrenskenngrößen und die Berechnung stehen in den Abschnitten 7–11, außerhalb unserer Leseprobe.

Anwendungen

• Wiederkehrende Messungen der N2O-Emissionen aus Feuerungsanlagen (stickstoffhaltige Brennstoffe, Temperaturen unter 900 °C, SNCR mit Harnstoff) und Verbrennungsanlagen — 11 Laboratorien
• Referenzverfahren für Kalibrierung (QAL2) und jährliche Funktionsprüfungen (AST) automatischer Messeinrichtungen nach PN-EN 14181 — 10 Laboratorien
• Treibhausgasemissionen im EU-Emissionshandelssystem (N2O neben CO2 und CH4 — laut Einleitung der Norm von 2010)

Schlüsselparameter

Norm

Normnummer

PN-EN ISO 21258:2010 (wersja angielska; EN ISO 21258:2010, ISO 21258:2010 IDT)

Titel (PL)

Emisja ze źródeł stacjonarnych — Oznaczanie stężenia masowego podtlenku azotu (N2O) — Metoda referencyjna: Niedyspersyjna metoda w podczerwieni

Title (EN)

Stationary source emissions — Determination of the mass concentration of dinitrogen monoxide (N2O) — Reference method: Non-dispersive infrared method

Schritt-für-Schritt-Verfahren

1. Aufbau der Probenleitung

   Sonde, beheizter Vorfilter und Leitung, Kühler oder Trockner, Pumpe, Nachfilter, Durchflussregler, Analysator; Einlässe für Null- und Prüfgas vor der Sondendüse und vor dem Analysator (Bild 1).

2. Temperaturen

   Sonde und Filter über dem (Säure-)Taupunkt, Leitung 15 °C über dem Taupunkt kondensierbarer Stoffe, Kühlung 2–5 °C.

3. Prüfung des Analysators

   Mit Nullgas und Prüfgas über das gesamte System; Verfahren und Kriterien (Abschnitte 7–9) außerhalb der Leseprobe — GEBEN WIR NICHT AN.

4. Messung

   Kontinuierliche Probenahme über eine festgelegte Zeit mit kontrolliertem Volumenstrom; Messstelle und Messpunkte (Abschnitt 8) — GEBEN WIR NICHT AN.

5. Ergebnis

   Massenkonzentration von N2O mit erweiterter Messunsicherheit (k = 2); Umrechnung auf trockenes Gas und Bezugssauerstoff (Symbole in Abschnitt 4) und Bericht — Abschnitte 11–12, außerhalb der Leseprobe.

Erforderliche Geräte und Apparatur

Reagenzien, Nährmedien und Verbrauchsmaterialien

Arbeitsschutz und Sicherheit

• Arbeit an Schornsteinen und Abgaskanälen — heiße Sonden, Messbühnen, toxische Gase in der Probe; Prüfgasflaschen unter Druck
• FACHLICHER HINWEIS: das Ergebnis hängt von der Probenbehandlung ab — N2O kann im Kondensat aus NO2 und SO2 entstehen; bei hohem CO ist ein Konverter nötig

Häufige Fragen